KR100939716B1 - Apparatus and method for controlling current of dryer - Google Patents
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Abstract
전압변화에도 상관없이 전체 소비전류가 일정하게 유지되고 전자기 노이즈 발생이 최소화될 수 있도록 한 건조기의 전류 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 제어신호에 따라 전원부를 통해 공급된 전원을 일정구간 단위로 샘플링하고 샘플링된 구간의 전원파형을 선택적으로 히터에 공급하는 히터 구동부와, 제어신호에 따라 전원부를 통해 공급된 전원을 모터에 공급하는 모터 구동부와, 전원부에서 출력되는 전원전압을 감지하기 위한 전압 감지부와, 동작명령에 따라 모터 구동부로 제어신호를 출력하고 전압 감지부의 출력 변동에 따라 전체 소비전류가 일정하게 유지되도록 모터 인가전류에 따라 히터 구동부로 제어신호를 출력하는 제어부를 포함하므로 불필요한 회로 차단기의 동작을 차단할 수 있고, 제품의 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.The present invention relates to a current control device and method of a dryer that maintains a constant current consumption and minimizes electromagnetic noise regardless of voltage changes. A heater driver for selectively supplying a power waveform of the sampled section to the heater, a motor driver for supplying power supplied to the motor according to a control signal, a voltage detector for sensing a power voltage output from the power source, and And a control unit for outputting a control signal to the motor driving unit according to the operation command and outputting the control signal to the heater driving unit according to the motor applied current so that the total current consumption is kept constant according to the output variation of the voltage sensing unit. Can be blocked, and the stability and reliability of the product can be improved. .
히터/소비전류Heater / Consumption Current
Description
도 1은 일반적인 건조기의 구성을 나타낸 종단면도1 is a longitudinal cross-sectional view showing the configuration of a typical dryer.
도 2는 도 1의 I-I 선 단면도2 is a cross-sectional view taken along the line I-I of FIG.
도 3은 종래의 기술에 따른 건조기의 입력전압에 따른 전류변화를 나타낸 그래프Figure 3 is a graph showing the current change according to the input voltage of the dryer according to the prior art
도 4는 본 발명에 따른 건조기의 전류 제어장치의 구성을 나타낸 블록도Figure 4 is a block diagram showing the configuration of the current control device of the dryer according to the present invention
도 5는 본 발명에 따른 건조기의 입력전압에 따른 전류변화를 나타낸 그래프5 is a graph showing a change in current according to the input voltage of the dryer according to the present invention
본 발명은 건조기에 관한 것으로서, 특히 건조기의 전류 제어장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a dryer, and more particularly, to an apparatus and method for controlling a current of a dryer.
일반적으로 의류 건조기는, 전면으로 투입구(101)가 형성된 본체(100)와, 상기 본체(100) 내에 회전 가능하게 설치되어 내측 둘레면에 복수개의 교반편(30a)이 돌설된 건조드럼(30)과, 상기 투입구(101)를 선택적으로 개폐시키는 도어(105)와, 상기 본체(100) 내측에 고정되어 회전력을 발생시키는 모터(50)와, 상기 모터(50) 에서 발생된 회전력을 건조드럼(30)으로 전달하는 벨트(60)와, 외부 공기를 건조드럼(30) 내측으로 유입시켜 본체(100) 외측으로 배출되도록 공기 유동을 안내하는 열풍안내유로(10a,10b)와, 상기 열풍안내유로(10a) 내측에 설치되어 공기를 고온 상태로 가열하는 히터(20)와, 상기 열풍안내유로(10a)를 통해 외부공기를 유입시켜 본체(100) 외측으로 배출시킬 수 있도록 강제 송풍력을 발생하는 배기팬(40)으로 구성된다.Generally, the clothes dryer includes a
이러한 구성으로 이루어진 의류건조기에 따른 건조작동을 설명하면 다음과 같다.Referring to the drying operation according to the clothes dryer made in this configuration as follows.
먼저, 건조드럼(30) 내측에 건조대상물을 투입한 후, 건조행정을 수행시키면, 히터(20) 및 모터(50)가 작동된다.First, after the drying object is put into the
그리고, 배기팬(40)이 작동됨에 따라 열풍안내유로(10a)의 흡입측을 통해 본체(100) 내측으로 유입된 외부공기가 히터(20)를 지나면서 고온화 되어 생성된 열풍이 열풍안내유로(10a)를 통해 건조드럼(30) 내측으로 강제 유입된다.Then, as the
이어서, 건조드럼(30) 내로 유입된 열풍은 배기팬(40)의 흡입 송풍력에 의해 젖은 상태의 건조대상물의 수분을 증발시키면서 열풍안내유로(10b)의 배출측을 통해 본체(100) 외부로 배출되는 순환을 반복하게 되며, 이때 건조드럼(30)은 벨트(60)에 의해 모터(50)의 구동력을 전달받아 일정 시간을 주기로 하여 정역 방향으로 저속 회전함에 의해 그 내부의 건조대상물이 교반편(30a)에 의해 끌어 올려지고 낙하되며, 이러한 과정에서 건조대상물의 건조가 이루어지게 된다.Subsequently, the hot air introduced into the drying
즉, 상기 건조드럼(30)의 회전에 의해 그 내측 건조대상물의 꼬임이나 엉킴 을 해소함과 아울러 건조드럼(30) 내측에서 건조대상물이 지속적으로 유동되도록 함에 따라 건조드럼(30) 내측으로 공급된 열풍이 건조대상물에 골고루 전달되도록 하여 건조 성능을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.That is, the hot air supplied into the
상술한 의류 건조기는 도 3과 같이, 입력전압 감지를 행하면서 위상제어 방식의 전원 공급을 통해 모터 및 히터 출력을 증가시키다가 감지된 입력전압이 정격전압 이상이 되면 히터의 출력을 일정레벨로 유지시킨다.The above-described clothes dryer increases the motor and heater output through the phase control power supply while performing the input voltage sensing as shown in FIG. 3, and maintains the output of the heater at a constant level when the detected input voltage exceeds the rated voltage. Let's do it.
따라서 히터는 출력이 일정하게 유지되지만, 모터 출력이 증가하므로 결국, 전체 소비전류가 증가하고 급격한 전류증가로 회로 차단기가 작동하는 경우가 발생하게 된다.Thus, the output of the heater remains constant, but the motor output increases, so that the total current consumption increases and the circuit breaker operates due to the rapid current increase.
종래의 기술에 따른 건조기는 히터의 출력은 일정하게 유지되지만, 모터 출력이 증가하므로 결국, 전체 소비전류가 증가하고 급격한 전류증가로 회로 차단기가 작동하는 경우가 발생하게 되는 문제점이 있다.The dryer according to the related art has a problem in that the output of the heater is kept constant, but the motor output increases, so that the total current consumption increases and a circuit breaker operates due to a sudden current increase.
또한 위상제어 방식에 의해 전원이 공급되므로 전원공급 온/오프 시점이 제로 크로스(Zero Cross)와 동기되지 못하여 돌입전류가 발생하고 그에 따른 전자기 노이즈로 동작이상을 초래할 수 있는 문제점이 있다.In addition, since the power is supplied by the phase control method, the on / off timing of the power supply is not synchronized with the zero cross, resulting in inrush current, which may cause malfunction due to electromagnetic noise.
따라서 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 전압변화에도 상관없이 전체 소비전류가 일정하게 유지되고 전자기 노이즈 발생이 최소화될 수 있도록 한 건조기의 전류 제어장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and provides a current control apparatus and method for a dryer in which the total current consumption is kept constant regardless of voltage changes and the occurrence of electromagnetic noise is minimized. There is a purpose.
본 발명에 따른 건조기의 전류 제어장치는 제어신호에 따라 전원부를 통해 공급된 전원을 일정구간 단위로 샘플링하고 샘플링된 구간의 전원파형을 선택적으로 히터에 공급하는 히터 구동부와, 제어신호에 따라 전원부를 통해 공급된 전원을 모터에 공급하는 모터 구동부와, 전원부에서 출력되는 전원전압을 감지하기 위한 전압 감지부와, 동작명령에 따라 모터 구동부로 제어신호를 출력하고 전압 감지부의 출력 변동에 따라 전체 소비전류가 일정하게 유지되도록 모터 인가전류에 따라 히터 구동부로 제어신호를 출력하는 제어부를 포함함을 특징으로 한다.The current control apparatus of the dryer according to the present invention includes a heater driving unit for sampling power supplied through the power supply unit in a predetermined section according to a control signal and selectively supplying a power waveform of the sampled section to the heater, and a power supply unit according to the control signal. A motor driver for supplying power supplied to the motor, a voltage detector for detecting a power voltage output from the power supply unit, a control signal to the motor driver according to an operation command, and a total current consumption according to the output variation of the voltage detector. It characterized in that it comprises a control unit for outputting a control signal to the heater driving unit in accordance with the motor applied current so that the constant.
본 발명에 따른 건조기의 전류 제어방법은 건조명령이 입력되면 전원전압이 일정레벨에 도달할때까지 히터 및 모터의 출력을 증가시키는 단계와, 전원전압이 일정레벨 이상이 되면 전체 소비전류가 일정하게 유지되도록 모터 출력 그리고 기설정된 히터 출력 테이블을 참조하여 히터의 출력을 조절하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.In the dryer's current control method according to the present invention, if a drying command is input, increasing the outputs of the heater and the motor until the power supply voltage reaches a predetermined level; And controlling the output of the heater with reference to the motor output and the predetermined heater output table to be maintained.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 건조기의 전류 제어장치 및 방법의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of the current control device and method of the dryer according to the present invention will be described in detail.
도 4는 본 발명에 따른 건조기의 전류 제어장치의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 5는 본 발명에 따른 건조기의 입력전압에 따른 전류변화를 나타낸 그래프이다.Figure 4 is a block diagram showing the configuration of the current control device of the dryer according to the present invention, Figure 5 is a graph showing the current change according to the input voltage of the dryer according to the present invention.
본 발명에 따른 건조기의 전류 제어장치는 도 4에 도시된 바와 같이, 전원부(260), 히터(220), 제어부(200)의 제어신호에 따라 전체 AC 전류파형의 일정 구간을 샘플링하고 샘플링된 구간의 전원파형을 선택적으로 상기 히터(220)에 공급하는 히터 구동부(210), 모터(250), 제어부(200)의 제어신호에 따라 전원부(260)의 전원을 모터(250)에 공급하는 모터 구동부(240), 상기 전원부(260)에서 출력되는 전원전압을 감지하기 위한 전압 감지부(230), 동작명령에 따라 상기 모터 구동부(240)로 제어신호를 출력하고 상기 전압 감지부(230)의 출력 변동에 따라 전체 소비전류가 일정하게 유지되도록 상기 모터 인가전류에 따라 상기 히터 구동부(210)로 제어신호를 출력하는 제어부(200)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 4, in the dryer's current control device according to the present invention, a predetermined section of the entire AC current waveform is sampled and sampled according to control signals of the
그리고 상기 히터(220) 및 모터(250)의 전원공급단에는 소비전류가 설정치 이상이 될 경우 각 구성들의 손상을 방지하기 위해 전원공급을 차단하는 회로 차단기(미 도시)가 연결된다.In addition, a circuit breaker (not shown) is connected to the power supply terminals of the
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 건조기의 전류 제어장치의 제어방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the control method of the current control device of the dryer according to the present invention configured as described above are as follows.
먼저, 제어부(200)는 사용자가 건조기 동작명령을 입력하면 이를 인식하고 히터(220) 및 모터(250)가 구동되도록 히터 구동부(210) 및 모터 구동부(240)에 제어신호를 출력한다.First, the
이때 제어부(200)는 전압감지부(230)를 통해 전원부(260)의 출력전압 변동을 체크한다.At this time, the
따라서 히터(220)가 구동되어 가열된 공기가 모터(250)의 구동에 의해 건조드럼 내로 유입되고 순환한다.Therefore, the
이어서 제어부(200)는 상기 전압감지부(230)를 통한 전원부(260)의 출력전압 이 일정전압레벨 예를 들어, 정격전압에 도달하거나 급격한 변화 등에 따라 도 5와 같이, 전체 소비전류량이 일정하게 유지되도록 모터(250)의 출력은 계속 증가시키는 반면, 이에 비례하도록 히터(220)의 출력을 감소시킨다.Subsequently, the
그리고 히터(220) 출력 제어는 기본적으로 모터 출력 증가시 이에 비례하도록 히터 출력을 감소시켜 이루어지는데, 제어부(200)는 기저장된 히터 출력 테이블을 참조로 히터 구동부(210)를 제어하여 히터(220)의 출력을 제어한다.In addition, the
이때 히터 출력 테이블은 AC 전원을 일정 구간단위로 샘플링하고 각 샘플링 구간별 각 360°주기의 전원파형을 1 싸이클로 구분하며, 히터 출력별로 전체 싸이클중 히터로의 전원공급이 선택된 싸이클들로 이루어진다. 그리고 선택된 싸이클은 전체 싸이클에 균일하게 분포하도록 설정된다.At this time, the heater output table samples AC power by a predetermined section, and divides the power waveform of each 360 ° period for each sampling section into one cycle, and the power supply to the heater among all cycles is selected cycles. The selected cycle is then set to be uniformly distributed throughout the cycle.
표 1은 히터 출력 테이블의 일예를 나타낸 것으로, 히터(220)의 출력이 최대 3000 와트(Watt: W), AC 전원중 30개 싸이클(각 싸이클은 전원파형중 360°한 주기) 단위로 샘플링하고 각 제어 스텝당 출력은 100W로 가정하여 작성된 것이다.Table 1 shows an example of the heater output table. The
따라서 히터(220)의 출력을 100W로 제어한다면, 하나의 제어 스텝당 출력이 100W이고 하나의 싸이클은 하나의 스텝에 해당되므로 각 샘플링 구간별로 전체 30 개의 싸이클중 첫 번째 싸이클 동안만 히터(220)에 전원이 공급되도록 한다. 물론 히터(220)의 출력을 변화시키지 않는다면 연속되는 샘플링 구간에서도 전과 동일한 전원공급을 반복한다.Therefore, if the output of the
다른 예로, 히터(220)의 출력을 200W로 제어한다면, 200W는 2 스텝에 해당되고 2 스텝은 2 싸이클에 해당되므로 각 샘플링 구간별로 전체 30개의 싸이클중 첫 번째 싸이클과 16번째 싸이클 동안만 히터(220)에 전원이 공급되도록 한다. 즉, 전원이 공급되도록 선택된 싸이클이 어느 한쪽에 치우치지 않고 전체 싸이클에 균일하게 분포되도록 한 것이다.As another example, if the output of the
또 다른 예로, 히터(220)의 출력을 1500W로 제어한다면, 1500W는 15 스텝에 해당되고 이는 15 싸이클에 해당되므로 30 싸이클의 첫 번째 싸이클부터 마지막 싸이클까지 번갈아가며 히터(220)에 전원이 공급되도록 한다.As another example, if the output of the
히터(220)의 출력을 3000W로 제어할 경우에도 동일한 방식이므로, 전체 싸이클동안 모두 전원이 공급되도록 하면 되고, 2900W로 제어한다면, 전체 30개 싸이클중 마지막 싸이클 동안만 전원이 공급되지 않도록 하면 된다.When the output of the
그 이외의 출력의 경우에도 상술한 방식에 의해 히터(220) 전원 공급이 제어된다.In the case of other outputs, the
상술한 히터(220) 전원 제어방식은 하나의 샘플링 구간의 싸이클들의 어느 한 쪽에 치우치지 않고 고르게 전원이 공급되도록 하는 것이고, 상술한 예 이외에도 샘플링 구간 그리고 출력 스텝에 맞도록 작성하면 된다.The
또한 각 싸이클 단위로 제로 크로스(Zero Cross)에 동기하여 즉, 전류가 거 의 '0'가 되는 시점에서 전원공급 온/오프가 이루어지므로 돌입전류 등이 발생하지 않아 전자기 노이즈 발생도 최소화시켰다.In addition, since the power supply is turned on and off in synchronization with the zero cross in each cycle, that is, when the current becomes almost '0', inrush current does not occur, thereby minimizing the generation of electromagnetic noise.
본 발명에 따른 건조기의 전류 제어장치 및 방법은 입력전압 변동이 발생하더라도 히터 출력 제어를 통해 전체 소비전류가 일정하게 유지되도록 하므로 불필요한 회로 차단기의 동작을 차단할 수 있고, 전원제어가 싸이클 단위 즉, 전원파형의 360°한주기 단위로 이루어지므로 제로 크로스와 동기되어 돌입전류를 방지하고 그에 따라 전자기 노이즈가 최소화되어 제품의 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.The current control apparatus and method of the dryer according to the present invention maintains a constant current consumption through heater output control even when an input voltage fluctuates, thereby preventing unnecessary circuit breakers, and controlling power in cycle units, that is, power source. Since the waveform is made in units of 360 ° cycles, it can be synchronized with zero cross to prevent inrush current, thereby minimizing electromagnetic noise, thereby improving product stability and reliability.
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